我國地域覆廣,南北氣候條件相差大,潔凈手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)處理方案,一直是設計人員關(guān)注的重點。手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)溫濕度獨立控制,新風濕度優(yōu)先控制方案。目前大多數(shù)潔凈手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)處理方案:新風空調(diào)系統(tǒng)集中處理,手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)采用一次回風或二次回風再加熱,溫濕度實行冗余控制。由于醫(yī)院手術(shù)室有各種不同級別手術(shù)室組成,潔凈度等級高低送風量相差很大,而且不同級別手術(shù)室的送風狀態(tài)不同,難以組成一個空調(diào)系統(tǒng),或者說找不到空調(diào)系統(tǒng)的共同點。不同潔凈手術(shù)室送風口最小面積如下:
I、II、III級手術(shù)室的送風量分別為9000、3400、2300,單位:m3/h,I、III級潔凈手術(shù)室在使用面積相差1.7倍情況下,最小送風流要求相差接近4倍。各手術(shù)室送風量計算 (GB50333-2013)
典型手術(shù)室一次回風方案:
新風空調(diào)系統(tǒng)集中處理后,新風與手術(shù)室回風混合后,送入循環(huán)空調(diào)箱內(nèi)進行冷卻、加熱、加濕處理。這是一種所需風量與溫濕度相關(guān)的處理方案,其最大的缺陷是沒有將溫度和濕度分開獨立控制,是一種冗余控制模式。也是Z傳統(tǒng)、*、Z成熟,但是最耗能的方案。當室內(nèi)外溫濕度變化時,或者不同級別的手術(shù)室溫濕度變化時,各手術(shù)室溫濕度很難實現(xiàn)《規(guī)范》中技術(shù)指標的要求,實際應用實例可證明這一點。
典型冗余控制潔凈手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)圖
一、潔凈手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)方案確定
為了有效控制潔凈手術(shù)室環(huán)境,我們要查閱相關(guān)標準、規(guī)范、指南規(guī)定,根據(jù)要求結(jié)合手術(shù)室使用特點來確定潔凈手術(shù)室的空調(diào)系統(tǒng)方案:
1、相關(guān)潔凈手術(shù)室規(guī)定:
《規(guī)范》8.1.1條條文規(guī)定,“潔凈空調(diào)系統(tǒng)應使?jié)崈羰中g(shù)部整體處于受控狀態(tài),并應使各潔凈手術(shù)室靈活運行"。
《規(guī)范》8.1.3條條文規(guī)定,“I、II級潔凈手術(shù)室與負壓手術(shù)室應每間采用獨立凈化空調(diào)系統(tǒng),III、IV級潔凈手術(shù)室可2間~3間合用一個系統(tǒng)"。
《規(guī)范》8.1.6條條文規(guī)定,“有條件時,宜采用新風濕度優(yōu)先控制模式"。
2、根據(jù)《規(guī)范》要求和潔凈手術(shù)室使用特點,潔凈手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)模式應該是:集中新風空調(diào)系統(tǒng)(新風空調(diào)機組)和手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)(循環(huán)空調(diào)機組)二個獨立系統(tǒng)組成。新風空調(diào)系統(tǒng)消除余濕,循環(huán)空調(diào)系統(tǒng)進行溫度調(diào)節(jié),二個獨立系統(tǒng)分別進行濕度和溫度獨立控制。
3、《規(guī)范》還強調(diào)了新風濕度優(yōu)先控制的模式與手術(shù)室靈活使用的要求。二個獨立空調(diào)系統(tǒng)便于手術(shù)室溫濕度調(diào)節(jié)和設計參數(shù)穩(wěn)定,并且能使各手術(shù)室靈活使用。
二、潔凈手術(shù)室基本參數(shù)
I級潔凈手術(shù)室面積50平方米,高度3m,裝備有麻醉機,呼吸機,電刀等醫(yī)療設備。
潔凈手術(shù)室設計要求,室內(nèi)溫度T=24±1℃,相對濕度φ=50±5%,手術(shù)室人員14人。根據(jù)《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》技術(shù)指標要求,I級潔凈手術(shù)室控制區(qū)2.6×2.4㎡,工作區(qū)平均風速0.2~0.25m/s。
計算結(jié)果:手術(shù)室內(nèi)冷負荷7.4Kw,濕負荷2.3Kg/h。熱濕比11000KJ/Kg,控制區(qū)送風量9000m3/h。最小新風量為1000m3/h,正壓風量500m3/h,排風量500m3/h。
三、手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)溫濕度獨立控制方案介紹
新風集中處理,處理后空氣送入各手術(shù)室循環(huán)機組,且各手術(shù)室循環(huán)空調(diào)系統(tǒng)獨立送風。
分析新風空調(diào)系統(tǒng)二種接入各手術(shù)室循環(huán)機組的不同方案。
(1)新風空調(diào)系統(tǒng)送風接入循環(huán)機組出風端(正壓)
(2)新風空調(diào)系統(tǒng)送風接入循環(huán)機組進風端(負壓)
方案一:新風空調(diào)系統(tǒng)送風接入循環(huán)機組出風端(正壓)
該空調(diào)系統(tǒng)的特點是:潔凈手術(shù)部內(nèi)各手術(shù)室新風處理狀態(tài)點是共同的、并且是恒定的。各手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)自成系統(tǒng),而且各手術(shù)室可以靈活使用。
空調(diào)風系統(tǒng):新風空調(diào)系統(tǒng)集中控制有利于各手術(shù)室正壓要求,保證各手術(shù)室壓力梯度。循環(huán)空調(diào)系統(tǒng)保證手術(shù)室潔凈度,避免空氣交叉感染。排風采用獨立系統(tǒng),并且與手術(shù)室自動門連鎖,當手術(shù)室門關(guān)閉時排風系統(tǒng)自動開啟,使手術(shù)室始終處于正壓受控狀態(tài)。
空調(diào)水系統(tǒng):新風空調(diào)系統(tǒng)帶走手術(shù)室內(nèi)全部余濕,新風空調(diào)箱在濕工況狀態(tài)下工作,盤管去濕能力加大,空調(diào)冷凍水溫度要求更低。當新風空調(diào)箱盤管處理能力達不到新風去濕處理要求時,增加直接蒸發(fā)器進行二級冷卻處理。循環(huán)空調(diào)系統(tǒng)控制手術(shù)室溫度,循環(huán)空調(diào)箱在干工況狀態(tài)下工作。二個空調(diào)系統(tǒng)共同保證手術(shù)室溫濕度,使各手術(shù)室溫濕度控制在一個需要的控制范圍內(nèi)。這是一個應用于潔凈手術(shù)部凈化空調(diào)系統(tǒng)溫濕度獨立控制、新風濕度優(yōu)先控制新節(jié)能方案。
(3)空調(diào)送風狀態(tài)點確定
潔凈手術(shù)部(室)基本沒有外圍護結(jié)構(gòu),屬于建筑物內(nèi)區(qū),其室內(nèi)熱、濕負荷幾乎不受外界氣候條件等因素的影響,因此手術(shù)室內(nèi)人員數(shù)量、照明強度、醫(yī)療設備的變化是影響手術(shù)室熱、濕負荷變化的主要因素。這也反應了手術(shù)室冷熱負荷的特點,即濕負荷相對穩(wěn)定,而冷熱負荷瞬間變化較大。
計算I級潔凈手術(shù)室送風狀態(tài)點Io:
送風量L=3600*2.6*2.4*0.40=8986m3/h
熱濕比ε=Q/W=11000KJ/kg
送風狀態(tài)點Io=In-Q/1.2L=45.76Kj/Kg
潔凈手術(shù)部新風集中處理,手術(shù)室循環(huán)空調(diào)系統(tǒng)采用一次回風系統(tǒng)。
新風處理到大于各手術(shù)室Z低熱濕比作為公共狀態(tài)點,各級別手術(shù)室循環(huán)空調(diào)系統(tǒng)分別獨立處理。
新風接入正壓端:
夏季空調(diào)處理過程:
新風冷卻到各手術(shù)室Z低含濕量狀態(tài)點L1(公共點),并根據(jù)各手術(shù)室控制調(diào)節(jié)需要,將新風L1點加熱至T點,新風承擔手術(shù)室內(nèi)全部濕負荷。
循環(huán)風冷卻處理到K點,與加熱后的新風T點混合至O點后送入手術(shù)室內(nèi),循環(huán)空調(diào)箱承擔手術(shù)室內(nèi)全部熱負荷。夏季(制冷)
冬季空調(diào)處理過程(制熱)
新風加熱到H點,同時加濕到與夏季公共狀態(tài)點L1,并根據(jù)各手術(shù)室控制調(diào)節(jié)需要,將新風L1點加熱至T點。循環(huán)風加熱到M點,與加熱后的新風T點混合至O點后送入手術(shù)室內(nèi)。
冬季(制熱)
冬季空調(diào)處理過程(先制熱,后制冷)
手術(shù)室基本處于建筑物內(nèi)區(qū),冬季手術(shù)室長時間使用后,手術(shù)室內(nèi)人員變化、照明設備、醫(yī)療設備發(fā)熱量大,往往在手術(shù)過程中需要制冷,特別在連續(xù)使用手術(shù)室時尤為特出。
新風接入負壓端,露點溫度10℃。
夏季(制冷)
冬季(制熱)
冬季(先制熱后制冷)
方案特點(夏季):
新風空調(diào)箱承擔了降溫除濕功能,新風空調(diào)箱在濕工況下工作,當新風空調(diào)箱冷凍水除濕能力不夠時,可增加二級直接蒸發(fā)空調(diào)器除濕。循環(huán)空調(diào)箱作為控制手術(shù)室溫度專用,這對控制手術(shù)室內(nèi)無菌環(huán)境十分有利(干工況),而且簡化了空調(diào)系統(tǒng)控制。當手術(shù)室內(nèi)顯熱瞬間變化時,控制循環(huán)空調(diào)箱進行升溫或降溫處理,循環(huán)空調(diào)箱控制溫度反映速度快,控制靈活方便。
方案特點(冬季):
冬季新風空調(diào)箱承擔了升溫加濕功能,新風空調(diào)箱在濕工況下工作,循環(huán)空調(diào)箱調(diào)節(jié)手術(shù)室溫度,空調(diào)系統(tǒng)控制簡單方便。當冬季手術(shù)室制熱或制冷功能進行轉(zhuǎn)換時,新風機器“露點"不變,而且升溫加濕功能不變,此時循環(huán)空調(diào)箱進行降溫或升溫處理。
方案二:新風空調(diào)系統(tǒng)送風接入循環(huán)機組回風端(負壓)
新風接入負壓端,露點溫度12℃
夏季(制冷)
冬季(制熱)
冬季(先制熱后制冷)
總結(jié),手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)溫濕度獨立控制,新風濕度優(yōu)先控制模式:夏冬季新風空調(diào)系統(tǒng)采用了一個共同露點,當冬季內(nèi)區(qū)手術(shù)室需要制冷時或冷熱轉(zhuǎn)換時,空調(diào)溫濕度獨立控制系統(tǒng),系統(tǒng)互相之間不干擾,控制系統(tǒng)始終穩(wěn)定可靠。通過以上分析,溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)方案,可在醫(yī)院手術(shù)部 空調(diào)系統(tǒng)中推廣使用。溫濕度獨立控制方案在潔凈手術(shù)部推廣使用必須滿足三個條件:手術(shù)室溫濕度有一個允許偏差范圍;各手術(shù)室均有一個合適的新風處理狀態(tài)點(公共點);新風系統(tǒng)能帶走系統(tǒng)內(nèi)所有濕負荷。